Государственный мониторинг водных объектов
на территории Республики Марий Эл.

Карташов М.И. (ПГТУ)

Государственный мониторинг водных объектов (далее – Мониторинг) представляет собой систему наблюдений, оценки и прогноза изменений состояния водных объектов, находящихся в федеральной собственности, собственности субъектов Российской Федерации, собственности муниципальных образований, собственности физических лиц, юридических лиц.

В соответствии со статьей 30 Водного кодекса Российской Федерации организация и осуществление государственного мониторинга водных объектов проводятся уполномоченными Правительством Российской Федерации федеральными органами исполнительной власти с участием уполномоченных органов исполнительной власти субъектов Российской Федерации.

Порядок осуществления государственного мониторинга водных объектов устанавливается Правительством Российской Федерации в соответствии со статьей 63 Федерального закона Российской Федерации "Об охране окружающей среды" (от 10.01.2002г. № 7-ФЗ) и Постановлением Правительства Российской Федерации «О государственном экологическом мониторинге (государственном мониторинге окружающей среды) и государственном фонде данных государственного экологического мониторинга (государственного мониторинга окружающей среды)» (от 09.08.2013г. № 681).

На территории Республики Марий Эл указанные полномочия реализуются Марийским ЦГМС - филиалом ФГБУ «Верхне - Волжское УГМС», Департаментом экологической безопасности, природопользования и защиты населения Республики Марий Эл.

Мониторинг проводится посредствам отбора проб для проведения наблюдений за загрязнением воды водоемов и водотоков в пунктах наблюдений.

Пункт наблюдений за загрязнением поверхностных вод суши – место на водоеме или водотоке, в котором производят комплекс работ для получения данных о составе и свойствах воды, предназначенных для последующего обобщения во времени и пространстве и представления обобщенной систематической информации заинтересованным организациям.

Пункты наблюдений организуют на водоемах и водотоках, имеющих большое хозяйственное значение, а также подверженных значительному загрязнению промышленными, хозяйственно - бытовыми и сельскохозяйственными сточными водами.

На незагрязненных сточными водами водоемах и водотоках или на их участках создаются пункты для фоновых наблюдений.

Сеть наблюдений за состоянием водных объектов Республики Марий Эл состоит из: государственной сети наблюдений Марийского центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды – филиала ФГБУ «Верхне - Волжское УГМС»; региональной сети пунктов наблюдений за состоянием поверхностных водных объектов, установленной Департаментом экологической безопасности, природопользования и защиты населения Республики Марий Эл; локальной сети пунктов наблюдений за состоянием поверхностных водных объектов, установленной для предприятий – водопользователей.

Государственная сеть наблюдений (ГСН) Марийского ЦГМС - филиала ФГБУ «Верхне - Волжское УГМС» состоит из 5 государственных постов наблюдений за состоянием водных объектов. На трёх постах проводятся гидрологические и гидрохимические наблюдения (р. М. Кокшага (н.п. Куяр), р. Илеть (н.п. Красногорский), р. Ветлуга (н.п. Марьино)); на двух постах (Чебоксарское водохранилище (г. Козьмодемьянск) и р. Рутка (н.п. Три Рутки)) - гидрологические.

Региональная сеть пунктов наблюдений за качественными и количественными показателями состояния вод поверхностных водных объектов на территории Республики Марий Эл на 2014-2016 годы состоит из 34 пунктов наблюдений (ПН) (36 точек отбора на 16 водных объектах).

Региональная сеть пунктов наблюдений за качественными и количественными показателями состояния донных отложений поверхностных водных объектов на территории Республики Марий Эл на 2014-2016 годы состоит из 27 пунктов наблюдений (ПН) (48 точек отбора на 20 водных объектах).

В 2015 году в указанных пунктах проведены:

- отбор 144 проб природных поверхностных вод в 36 точках отбора (4 раза в год)

- отбор проб донных отложений в 48 точках отбора 1 раз в год.

Анализ отобранных проб поверхностных вод анализировался по 25 показателям.

Химический состав природных вод сложен и отличается большим разнообразием, а в результате антропогенного воздействия в водные объекты поступает всё большее количество загрязняющих веществ.

Загрязненные водоемы становятся непригодными для питьевого, а часто и для технического водоснабжения, теряют рыбохозяйственное значение и т.д.

К категории наиболее часто используемых показателей для оценки качества водного объекта относят гидрохимический индекс загрязнённости воды.

Качество воды водного объекта может быть отнесено к тому или иному классу качества в зависимости от кратности превышения отдельными веществами установленных нормативов и совместного их влияния на водоток.

На основе предельно допустимых концентраций (ПДК), соответствующих рыбохозяйственным требованиям («Нормативы качества воды водных объектов рыбохозяйственного значения, в том числе нормативы предельно допустимых концентраций вредных веществ в водах водных объектов рыбохозяйственного значения», утвержденные приказом Росрыболовства № 20 от 18.01.2010) проводится расчет ИЗВ.

Для обработки результатов гидрохимических исследований используется компьютерная программа «СППР - Система поддержки принятия решений» (Проект по управлению окружающей средой, компонент «Управление качеством вод и водными ресурсами») (разработчик СевКавНИИВХ, г. Новочеркасск, 2000).

Значения ИЗВ и соответствующих степени загрязнения и класса качества воды представлены в таблице 1.

Таблица 1.

Значение ИЗВ	Степень загрязнения	Класс качества воды
0-0,3	«очень чистая»	1
0,3-1,0	«чистая»	2
1,0-2,5	«умеренно загрязненная»	3
2,5-4,0	«загрязненная»	4
4,0-6,0	«грязная»	5
6,0-10,0	«очень грязная»	6
>10,0	«чрезвычайно грязная»	7

Мониторинг проводится с 1998 года. В нашем распоряжении имеются информационные отчёты по результатам Мониторинга начиная с 2009 года.

Для анализа было выбрано 3 реки. Б.Кокшага – как пример реки с большим годовым стоком и низким уровнем антропогенного воздействия. На протяжение большей части течения р. Б. Кокшага протекает по лесным и болотистым территория, на реках её бассейна, расположенного на территории Республики Марий Эл, расположены только одни очистные сооружения п.Килемары. М.Кокшага выступает примером реки с большим годовым стоком и значительным антропогенным воздействием. На протяжении большей части течения р. М. Кокшага на неё оказывается значительное воздействие в виде стоков с сельхозугодий, выпусков ливневой канализации и очистных сооружений г. Йошкар-Ола. В тоже время в бассейне р.М.Кокшага имеются очистные сооружения канализации. Это ОСК п. Азаново (р. Печуморка), ОСК п. Оршанка (р. Малая Ошла), ОСК п. Советский (р. Ронга) и другие. Третей рекой была выбрана р. Сердяжка как река с малым годовым стоком и значительным антропогенным воздействием в виде очистных сооружений канализации п. Сернур.

Р. Большая Кокшага.

Большая Кокшага является притоком р. Волга. Протяжённость р. Б.Кокшага составляет 294 км, из них 150 км протекает по территории Республики Марий Эл. Данная река выбрана как водный объект, имеющий большой годовой сток и испытывающий незначительное антропогенное воздействие. В бассейне р. Б.Кокшага находится лишь один сброс очистных сооружений канализации ОАО «Стройкоммунналадка» в п. Килемары. На р. Б. Кокшага в 2011 и 2012 годах наблюдения не велись. В 2013 наблюдения частично восстановлены. С 2014 восстановлены в полном объёме. Для анализа были выбраны 3 створа.

Первый контрольный створ находится на границе Кировской области и Республики Марий Эл. Створ расположен в границах п. Орловка Медведевского района РМЭ. Точка отбора расположена на расстоянии 143 км от устья реки.

По имеющимся данным отбор проб проводился постоянно до 2010 года. В дальнейшем отбор проб в указанном створе возобновился только в 2014 году.

Результаты расчёта ИЗВ представлены в таблице 2 (колонка № 1).

Интересна для рассмотрения причина высокого значения ИЗВ в 2009 году. В соответствии с данными Мониторинга было установлено, что наблюдаются превышения ПДК следующих загрязняющих веществ: меди до 5,2 ПДК, цинка до 3,0 ПДК, фенолов до 2,0 ПДК, железа до 1,8 ПДК. Содержание марганца превышает ПДК в 38 раз. Что и привело к столь высокому значению ИЗВ и присвоению категории «очень грязная».

Забегая вперёд, хочу сказать, что у всех трёх рассматриваемых водных объектов в створах, расположенных у истока, наблюдается высокое содержание железа, меди, марганца и цинка. Это свидетельствует о высоком естественном содержании этих элементов в поверхностных водных объектах. В разрезе такого естественного фона становится интересным включение в отчёт за 2014 год данных о значении ИЗВ без учёта этих 4х элементов. Так при «полном» ИЗВ равном 6,56 (категория «очень грязная»), без учета содержания марганца, меди, железа и цинка значение ИЗВ становится равно 0,72, а категория сменяется на «Чистая».

И так, переходим к следующему створу, расположенному в границах п. Старожильск Медведевского района РМЭ. Точка отбора расположена на расстоянии 87 км от устья реки.

По имеющимся данным отбор проб так же прервался в 2010 году, но возобновился уже в 2013.

Результаты расчёта ИЗВ представлены в таблице 2 (колонка № 2).

По результатам расчётов ИЗВ в 2014 году при «полном» ИЗВ равном 6,13 (категория «очень грязная»), без учета содержания марганца, меди, железа и цинка значение ИЗВ становится равно 0,82, а категория сменяется на «Чистая».

Третий створ расположен на территории Звениговского района РМЭ, вблизи п.Кокшамары в 1 км от устья.

Отбор проб в данном створе так же прервался в 2010 году и возобновился в 2013. Результаты расчёта ИЗВ представлены в таблице 2 (колонка № 3)

По результатам расчётов ИЗВ в 2014 году при «полном» ИЗВ равном 6,51 (категория «очень грязная»), без учета содержания марганца, меди, железа и цинка значение ИЗВ становится равно 0,79, а категория сменяется на «Чистая».

Таблица 2.

Год	№ 1 (п.Орловка)	№ 2 (п. Старожильск)	№ 3 (п.Кокшамары)
2009	8,24	2,55	2,05
2010	1,74	3,47	2,24
2013	-	4,24	4,6
2014	6,56	6,13	6,51
2014 (без Mn, Fe, Cu, Zn)	0,72	0,82	0,79
2015	2,61	4,25	4,06

Диаграмма 1.

Во все годы основными загрязнителями являются марганец, цинк, железо и медь. Причём, преимущественно марганец (в отдельных случаях ПДК превышается 40 и более раз) и железо (до 10 ПДК). При формальном уровне загрязнения, изменяющемся от «умеренно загрязнённая» до «очень грязная», реально р. Б.Кокшага остаётся одной из самых чистых рек республики на всём своём протяжении.

р. Малая Кокшага.

Малая Кокшага является притоком р. Волга. Протяжённость р. М.Кокшага составляет 183 км. Она полностью находится на территории Республики Марий Эл. Данная река выбрана для иллюстрации ситуации, когда водный объект имеет большой годовой сток и испытывает значительное антропогенное воздействие. В бассейне р. М.Кокшага находится большое количество сельхозугодий, 4 сброса очистных сооружений канализации, включая самые большие в республике очистные сооружения МУП «Водоканал» г. Йошкар-Ола». Большой сток за счёт разбавления позволяет снизить негативное воздействие. На р. М. Кокшага в разные годы имелось от 5 до 12 контрольных створов. Для анализа были выбраны 4 створа.

Первый контрольный створ находится у истока реки в п Новолож Оршанского района РМЭ. Точка отбора расположена на расстоянии 183 км от устья реки.

Отбор проб в данном створе проводился в 2010, 2014 и 2015 годах. Результаты расчёта ИЗВ представлены в таблице 3 (колонка № 1).

По результатам расчётов ИЗВ в 2014 году при «полном» ИЗВ равном 4,63 (категория «грязная»), без учета содержания марганца, меди, железа и цинка значение ИЗВ становится равно 0,74, а категория сменяется на «Чистая».

Второй контрольный створ расположен рядом с водоподпорным сооружением речного водозабора г. Йошкар-Олы. Точка отбора расположена на расстоянии 107 км от устья реки. Отбор проб в данном створе проводился с 2010 по 2015 год. Результаты расчёта ИЗВ представлены в таблице 3 (колонка № 2).

По результатам расчётов ИЗВ в 2014 году при «полном» ИЗВ равном 4,67 (категория «грязная»), без учета содержания марганца, меди, железа и цинка значение ИЗВ становится равно 0,86, а категория сменяется на «Чистая».

Третий створ расположен в 1000 м выше сброса ОСК г. Йошкар-Олы, на расстоянии 98 км от устья реки. Отбор проб в данном створе проводился с 2010 по 2015 год. Результаты расчёта ИЗВ представлены в таблице 3 (колонка № 3).

По результатам расчётов ИЗВ в 2014 году при «полном» ИЗВ равном 7,11 (категория «очень грязная»), без учета содержания марганца, меди, железа и цинка значение ИЗВ становится равно 1,48, а категория сменяется на «умерено загрязнённая». Значительное повышение уровня загрязнения в 2014 году в данном створе, связанно с аварийной ситуацией на сетях канализации МУП «Водоканал «Город Йокшар-Ола».

Четвёртый контрольный створ расположен вблизи п. Шуйка Звениговского района РМЭ на расстоянии 1 км от устья реки.

Отбор проб в данном створе проводился в 2010, 2014 и 2015 годах. Результаты расчёта ИЗВ представлены в таблице 3 (колонка № 4).

По результатам расчётов ИЗВ в 2014 году при «полном» ИЗВ равном 4,46 (категория «грязная»), без учета содержания марганца, меди, железа и цинка значение ИЗВ становится равно 1,11, а категория сменяется на «умерено загрязнённая».

Таблица 3

	№ 1 (исток)	№ 2 (городской водозабор)	№ 3 (1000 м до ОСК)	№ 4 (устье)
2010	2,03	2,21	2,41	2,4
2011	-	2,75	2,25	-
2012	-	3,24	3,36	-
2013	-	3,41	3,94	-
2014	4,63	4,67	7,11	4,46
2014 (без Mn, Fe, Cu, Zn)	0,74	0,86	1,48	1,11
2015	3,91	3,51	4,24	4,12

Диаграмма 2

Итак, из таблицы 3 и диаграммы 2 видно, что качество воды в р. М.Кокшага на всей протяжённости изменяется незначительно, а в 2014 году степень загрязнения в истоке выше, чем в устье. Хотя при исключении марганца, железа, меди и цинка всё встаёт на свои места.

Р. Сердяжка

Сердяжка является притоком р. Лаж, которая, в свою очередь, является притоком р. Немда. Протяжённость р. Сердяжка составляет 20 км. Она полностью находится на территории Республики Марий Эл. Данная река выбрана для иллюстрации ситуации, когда водный объект имеет крайне малый годовой сток и испытывает значительное антропогенное воздействие. В р. Сердяжка осуществляется сброс сточных вод с очистных сооружений канализации МУП «Сернурводоканал» в п. Сернур. В разное время на р. Сердяжка имелось от 2 до 4 контрольных створов. Для анализа выбраны все 4 створа.

Первый створ расположен у истока р. Сердяжка в п. Мустаево Сернурского района РМЭ. Контрольный створ расположен в 20 км от устья реки. Отбор проб в данном створе проводился в 2009, 2014 и 2015 годах. Результаты расчёта ИЗВ представлены в таблице 4 (колонка № 1).

По результатам расчётов ИЗВ в 2014 году при «полном» ИЗВ равном 2,92 (категория «грязная»), без учета содержания марганца, меди, железа и цинка значение ИЗВ становится равно 0,79, а категория сменяется на «чистая».

Второй створ расположен в 1000 м выше сброса очистных сооружений канализации п. Сернур. Отбор проб в данном створе проводился с 2009 по 2013 годы. Результаты расчёта ИЗВ представлены в таблице 4 (колонка № 2).

Третий створ расположен в 1000 м ниже сброса очистных сооружений канализации п. Сернур. Отбор проб в данном створе проводился с 2009 по 2013 годы. Результаты расчёта ИЗВ представлены в таблице 4 (колонка № 3).

Четвёртый створ расположен вблизи п. Большой Сердеж на расстоянии 1 км от устья. Отбор проб в данном створе проводился в 2009, 2014 и 2015 годах. Результаты расчёта ИЗВ представлены в таблице 4 (колонка № 4).

По результатам расчётов ИЗВ в 2014 году при «полном» ИЗВ равном 10,56 (категория «чрезвычайно грязная»), без учета содержания марганца, меди, железа и цинка значение ИЗВ становится равно 2,59, а категория сменяется на «загрязнённая».

Таблица 4

	№ 1 (Исток)	№ 2 (1000 м до ОСК)	№ 3 (1000 м ниже ОСК)	№ 4 (Устье)
2009	3,29	6,19	5,94	1,91
2010	-	2,55	15,4	4,88
2011	-	4,01	15,3	-
2012	-	3,54	21,75	-
2013	-	4,62	8,12	-
2014	2,92	-	-	10,56
2014 (без Mn, Fe, Cu, Zn)	0,79			2,59
2015	3,91	-	-	10,72

Диаграмма 3

Итак, из таблицы 4 и диаграммы 3 видно, что в 2009 году сброс сточных вод не ухудшил качество воды в р. Сердяжка. В дальнейшем антропогенное воздействие на реку усиливалось и в 2014 и 2015 году в створах, расположенных в устье реки наблюдалась значительная степень загрязнения. Но в тоже время необходимо отметить, что при исключении из списка загрязнителей марганца, железа, меди и цинка, имеющих естественное происхождение, степень загрязнения значительно снижается. Как показывает опыт 2014 года, при исключении указанных металов ИЗВ составляет всего 2,59. В этом случае основными загрязнителями являются аммоний – ион (5,7 ПДК), нитрит - ион (3,0 ПДК) и фенолы (2,1 ПДК).

Выводы

При изучении информационных отчётов по результатам государственного мониторинга водных объектов проводимого ГУП ТЦ «Маргеомониторинг» становится понятно, что выявленные в большинстве точек отбора высокие содержания меди, железа, марганца, цинка и иногда фенолов носят природный характер.

Реки Республики Марий Эл протекают по заболоченным лесам Марийской низменности, несут в себе окрашенные болотные, грунтовые и кислые воды с высоким содержанием марганца, меди, железа. Марганец и железо являются биологически активными элементами, их содержание зависит от процессов биологического потребления и разложения фитопланктона и жизнедеятельности микроорганизмов, высшей водной растительности, а также гидрометеорологической обстановки водного объекта.

Фенолы в естественных условиях образуются в процессах метаболизма водных организмов, при биохимическом распаде и трансформации органических веществ, протекающих как в водной толще, так и в донных отложениях, их концентрация в поверхностных водах подвержена сезонным изменениям. Скорость распада всех фенолов увеличивается с ростом температуры, поэтому содержание их в воде обычно падает в летний период и увеличивается при понижении температуры воды.

Повышенное содержание цинка фиксировалось в природных поверхностных водах водных объектов Республики Марий Эл на протяжении нескольких последних лет.

В тоже время необходимо отметить высокий уровень антропогенного воздействия на водные объекты с малым стоком. Сброс очищенных сточных вод в реки Сердяжка, Туречка, Параньгинька приводит к значительному повышению уровня загрязнения. Для улучшения ситуации необходимо повышать уровень очистки сточных вод сбрасываемых в малые реки, так как они не имеют такой же способности к самоочищению как более крупные реки Малая Кокшага и Илеть.

Государственный мониторинг водных объектов является неотъемлемой частью системы государственного управления в области охраны окружающей среды. Необходимо расширять сеть наблюдательных пунктов для получения более объективных данных о последствиях антропогенного воздействия на водные объекты.